陳聰聰 耿文倩 李景銀/西安交通大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院流體機(jī)械研究所

雷樂(lè)/中航工業(yè)慶安集團(tuán)有限公司

抽油煙機(jī)內(nèi)多翼離心風(fēng)機(jī)蝸殼結(jié)構(gòu)的數(shù)值優(yōu)化*

陳聰聰 耿文倩 李景銀/西安交通大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院流體機(jī)械研究所

雷樂(lè)/中航工業(yè)慶安集團(tuán)有限公司

0　引言

隨著我國(guó)人民生活水平的逐步提高，抽油煙機(jī)已經(jīng)成為了居民家中必備的廚房用具。但目前使用中的很多抽油煙機(jī)都存在著油煙抽吸不干凈和運(yùn)行噪聲較大的問(wèn)題［1］。而解決這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵是提高抽油煙機(jī)內(nèi)部的多翼離心風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和抽力并降低其氣動(dòng)噪聲。

離心風(fēng)機(jī)的蝸殼，特別是蝸舌部分是風(fēng)機(jī)的主要噪聲源，因此國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)離心風(fēng)機(jī)的蝸殼結(jié)構(gòu)采取了不同的優(yōu)化方案來(lái)降低離心風(fēng)機(jī)的噪聲。改進(jìn)蝸殼結(jié)構(gòu)降低離心風(fēng)機(jī)噪聲的主要方法有：增加蝸舌間隙［2］、采用傾斜蝸舌［3］、采用仿生翼型蝸舌［4］、增加蝸殼寬度［5］、采用階梯蝸舌［6］、優(yōu)化蝸殼出口［7］、采用吸聲蝸殼［8］等。

本文通過(guò)改變多翼離心風(fēng)機(jī)的蝸殼結(jié)構(gòu)，分析了蝸殼結(jié)構(gòu)的改變對(duì)抽油煙機(jī)氣動(dòng)性能和噪聲的影響。

1　抽油煙機(jī)氣動(dòng)性能及氣動(dòng)噪聲的數(shù)值模擬

本文采用Ansys Fluent計(jì)算流體軟件研究抽油煙機(jī)內(nèi)部的流動(dòng)，模擬抽油煙機(jī)的氣動(dòng)性能與氣動(dòng)噪聲。首先，對(duì)抽油煙機(jī)進(jìn)行建模劃分網(wǎng)格，在Fluent中進(jìn)行定常計(jì)算獲得抽油煙機(jī)氣動(dòng)性能；隨后，以定常計(jì)算結(jié)果作為初值進(jìn)行非定常計(jì)算，獲取聲源信息，待非定常計(jì)算收斂后，激活Fluent聲學(xué)模塊，利用FW-H方程，預(yù)測(cè)抽油煙機(jī)的氣動(dòng)噪聲。

1.1抽油煙機(jī)網(wǎng)格劃分

本文中的抽油煙機(jī)為雙吸抽油煙機(jī)，即內(nèi)部的多翼離心風(fēng)機(jī)中有兩個(gè)不等寬度的葉輪，其中較窄葉輪側(cè)安裝有內(nèi)置電機(jī)，而較寬葉輪側(cè)的進(jìn)氣空間不受內(nèi)置電機(jī)的影響。將抽油煙機(jī)整個(gè)流動(dòng)區(qū)域劃分為外部箱體、蝸殼（包括集流器）、兩個(gè)不等寬度葉輪和出口方轉(zhuǎn)圓五個(gè)部分。分別對(duì)這五部分流體區(qū)域進(jìn)行建模、定位后，利用ICEM CFD軟件進(jìn)行高質(zhì)量的六面體結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分。箱體區(qū)域、蝸殼區(qū)域、較寬葉輪、較窄葉輪、出口方轉(zhuǎn)圓區(qū)域的網(wǎng)格數(shù)分別約為79萬(wàn)、83萬(wàn)、103萬(wàn)、48萬(wàn)、8萬(wàn)，整機(jī)網(wǎng)格數(shù)約為321萬(wàn)。圖1為抽油煙機(jī)的網(wǎng)格示意圖。

1.2抽油煙機(jī)氣動(dòng)性能預(yù)測(cè)

采用Ansys Fluent對(duì)抽油煙機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行定常計(jì)算，由于抽油煙機(jī)內(nèi)部的氣體最大馬赫數(shù)小于0.3，屬于不可壓縮流動(dòng)的范疇，在數(shù)值計(jì)算過(guò)程中可以設(shè)置密度為常數(shù)。各部分網(wǎng)格通過(guò)Interface進(jìn)行連接，計(jì)算采用多重參考系（MRF），并給定葉輪的旋轉(zhuǎn)速度?？紤]到抽油煙機(jī)的試驗(yàn)測(cè)試和技術(shù)要求，需要求解抽油煙機(jī)的最大流量。因此，在數(shù)值模擬時(shí)給定邊界條件為：箱體進(jìn)口全壓為0Pa，方轉(zhuǎn)圓出口靜壓為0Pa，均為相對(duì)大氣壓的壓力。湍流方程采用Realizable k-ε模型，并選擇Scalable壁面函數(shù)。壓力修正采用Simplec算法，壓力松弛因子選用0.7。

1.3抽油煙機(jī)氣動(dòng)噪聲預(yù)測(cè)

在Ansys Fluent中，將抽油煙機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)的定常計(jì)算結(jié)果作為初值進(jìn)行非定常計(jì)算，獲取聲源信息。非定常計(jì)算采用滑移網(wǎng)格模擬動(dòng)靜干涉。非定常計(jì)算時(shí)，通常會(huì)在葉輪出口位置處設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)該點(diǎn)的靜壓隨時(shí)間的波動(dòng)情況。非定常計(jì)算穩(wěn)定之后，打開(kāi)Ansys Fluent中的FW-H方程，設(shè)置抽油煙機(jī)的所有壁面為噪聲源，并設(shè)置噪聲接收點(diǎn)進(jìn)行噪聲預(yù)測(cè)。

非定常計(jì)算中的時(shí)間步長(zhǎng)按照下式（1）求?。?/p>

式中，n為轉(zhuǎn)速，r/min；K為單流道時(shí)間步數(shù)，本文取K=20；Z為葉片數(shù)。

1.4抽油煙機(jī)的比A聲壓級(jí)

抽油煙機(jī)的噪聲測(cè)量采用球面包絡(luò)法，其測(cè)量示意圖如下圖2，其球面半徑R=1.414m，抽油煙機(jī)的葉輪中心位于球心處。在與球心相距1m的水平面與包絡(luò)面交界的圓上均勻分布著四個(gè)測(cè)量點(diǎn)，如圖2中的A，B，C，D。

分別讀取抽油煙機(jī)在最大轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)的四個(gè)測(cè)量點(diǎn)的聲壓級(jí)，得到四個(gè)測(cè)量點(diǎn)A，B，C，D的聲壓級(jí)后，按照下式（2）。計(jì)算平均A計(jì)權(quán)聲壓級(jí)：

式中，LA為測(cè)量所得平均A計(jì)權(quán)聲壓級(jí)，dB；Lpi為第i點(diǎn)的A計(jì)權(quán)聲壓級(jí)，dB；i為A，B，C，D四個(gè)測(cè)量點(diǎn)。

抽油煙機(jī)的A聲壓級(jí)除了與內(nèi)部的多翼離心風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式有關(guān)，還與抽油煙機(jī)的風(fēng)量和全壓有關(guān)。本文中數(shù)值計(jì)算抽油煙機(jī)的最大風(fēng)量工況點(diǎn)的氣動(dòng)性能和A聲壓級(jí)，為了獲得不同參數(shù)條件下具有最優(yōu)噪聲特性的抽油煙機(jī)，使用最大風(fēng)量工況點(diǎn)處的比A聲壓級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

式中，LSA為風(fēng)機(jī)最大風(fēng)量工況點(diǎn)的比A聲壓級(jí)，dB；LA為風(fēng)機(jī)最大風(fēng)量工況點(diǎn)的A聲壓級(jí)，dB；Q為風(fēng)機(jī)最大風(fēng)量工況點(diǎn)的風(fēng)量，m3/min；p為風(fēng)機(jī)最大風(fēng)量工況點(diǎn)的全壓，Pa。

2　蝸殼寬度對(duì)抽油煙機(jī)氣動(dòng)性能及比A聲壓級(jí)的影響

增加蝸殼寬度能夠有效地降低離心風(fēng)機(jī)的基頻噪聲，增加寬頻噪聲［5］。因此，利用數(shù)值模擬的手段，確定最佳的蝸殼寬度，使得抽油煙機(jī)的比A聲壓級(jí)最低。

普通的離心風(fēng)機(jī)增加蝸殼寬度都是保持蝸殼前蓋板位置不變，增加蝸殼后蓋板與葉輪后盤的距離。而本文的雙吸多翼風(fēng)機(jī)的蝸殼前后蓋板均對(duì)應(yīng)著多翼葉輪的前盤，因此，考慮同時(shí)增大蝸殼前后蓋板兩側(cè)的寬度，圖3為增加蝸殼寬度的示意圖。為了保證多翼風(fēng)機(jī)集流器與葉輪的相對(duì)位置，減少內(nèi)泄漏損失，在增加蝸殼寬度的同時(shí)，對(duì)多翼風(fēng)機(jī)的集流器進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)方法和參數(shù)的選取與原始集流器設(shè)計(jì)保持一致。

本文中初始蝸殼寬度為165mm，分別增大蝸殼寬度到170mm、175mm、180mm、185mm和190mm。蝸殼寬度的增加為蝸殼前后蓋板兩側(cè)對(duì)稱增加，即當(dāng)蝸殼寬度增加2△B時(shí)，蝸殼兩側(cè)分別增加△B。

圖4表示抽油煙機(jī)的風(fēng)量和效率隨著蝸殼寬度的增加的變化趨勢(shì)。分析圖4可知，隨著蝸殼寬度的增加，抽油煙機(jī)的風(fēng)量和效率逐漸的降低。與蝸殼寬度B=165mm時(shí)相比，蝸殼寬度B= 190mm的抽油煙機(jī)風(fēng)量減少了3.68％，效率降低了0.021。抽油煙機(jī)的風(fēng)量隨著蝸殼寬度的增加緩慢的減小。抽油煙機(jī)的效率在蝸殼寬度由165mm增加到185mm的過(guò)程中變化較為平緩，僅降低了0.009；而當(dāng)蝸殼寬度由185mm增加到190mm時(shí)，抽油煙機(jī)的效率急劇下降，降低了0.012?？傮w來(lái)說(shuō)，隨著多翼風(fēng)機(jī)蝸殼寬度的增加，抽油煙機(jī)的風(fēng)量緩慢的減少，而抽油煙機(jī)的效率先緩慢的降低，在蝸殼寬度超過(guò)185mm后，效率急劇下降。

圖5表示抽油煙機(jī)的比A聲壓級(jí)隨著蝸殼寬度增加的變化。分析圖5可以看出，抽油煙機(jī)的比A聲壓級(jí)隨著多翼離心風(fēng)機(jī)蝸殼寬度的增加先減小、后增大。在初始蝸殼寬度為B=165mm時(shí)，抽油煙機(jī)的比A聲壓級(jí)為30.22dB，逐漸的增加蝸殼寬度，抽油煙機(jī)的比A聲壓級(jí)不斷的減小，在蝸殼寬度B=180mm時(shí)比A聲壓級(jí)降低到最小值27.75dB，相比減少了2.47dB。而后繼續(xù)增加蝸殼寬度，抽油煙機(jī)的比A聲壓級(jí)反而又逐漸地增大。當(dāng)蝸殼寬度開(kāi)始增加時(shí)，蝸殼內(nèi)部的氣流對(duì)蝸舌處的沖擊速度不斷降低，風(fēng)機(jī)的基頻噪聲會(huì)隨著蝸殼寬度的增加逐漸的減小，而寬頻噪聲也會(huì)逐漸的增加，但在蝸殼寬度最初增加過(guò)程中，基頻噪聲的減少效應(yīng)大于寬頻噪聲的增加效應(yīng)，因此也就使得抽油煙機(jī)的比A聲壓級(jí)逐漸的減少；繼續(xù)增大蝸殼寬度，多翼風(fēng)機(jī)葉輪流道間的分離加重，寬頻噪聲增大，這時(shí)寬頻噪聲增加的效應(yīng)將會(huì)大于基頻噪聲減少的效應(yīng)，導(dǎo)致抽油煙機(jī)的比A聲壓級(jí)又再次增加。

綜合抽油煙機(jī)的氣動(dòng)性能和比A聲壓級(jí)的變化的分析，在初始的蝸殼寬度下，逐漸地增加蝸殼寬度，可以得到使抽油煙機(jī)比A聲壓級(jí)最小的最佳的蝸殼寬度，并且蝸殼寬度的增加對(duì)抽油煙機(jī)的氣動(dòng)性能影響并不是很大，最終選擇最佳蝸殼寬度B=180mm。

3　傾斜蝸舌對(duì)抽油煙機(jī)性能和噪聲的影響

離心風(fēng)機(jī)葉輪高速旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中氣流會(huì)對(duì)風(fēng)機(jī)蝸殼，尤其是蝸舌處產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊作用，因此，改變蝸殼的蝸舌形狀能夠?qū)﹄x心風(fēng)機(jī)的噪聲產(chǎn)生顯著的影響，本文在最佳蝸殼寬度B=180mm的條件下，采用傾斜蝸舌的方法進(jìn)一步降低抽油煙機(jī)的氣動(dòng)噪聲。

通常離心風(fēng)機(jī)的傾斜蝸舌都是令蝸殼前蓋板的蝸舌半徑R2大于蝸殼后蓋板側(cè)的蝸舌半徑R1，蝸舌是由蝸殼的后蓋板側(cè)開(kāi)始向蝸殼外部逐漸的傾斜。

本文的雙吸多翼離心風(fēng)機(jī)安裝有兩個(gè)不等寬度的葉輪，其中較窄葉輪側(cè)安裝有電機(jī)，我們稱較寬的葉輪所對(duì)應(yīng)的蝸殼蓋板為非電機(jī)側(cè)，而較窄的葉輪所對(duì)應(yīng)的蝸殼蓋板稱為電機(jī)側(cè)，非電機(jī)側(cè)對(duì)應(yīng)的蝸舌半徑為R2，電機(jī)側(cè)蓋板對(duì)應(yīng)的蝸舌半徑為R1。本文設(shè)計(jì)的兩種傾斜蝸舌方式分別如圖6和圖7，為了方便比較，本文稱圖6所示的蝸舌變化方式為傾斜蝸舌一，圖7所示的蝸舌變化方式為傾斜蝸舌二。

傾斜蝸舌一的蝸舌變化是由電機(jī)側(cè)開(kāi)始向外部逐漸的傾斜，電機(jī)側(cè)對(duì)應(yīng)的蝸舌半徑R1保持不變，非電機(jī)側(cè)的蝸舌半徑R2大于蝸殼后蓋板側(cè)的蝸舌半徑R1，蝸舌部位的傾斜線與離心風(fēng)機(jī)的軸向方向的夾角為θ；傾斜蝸舌二的蝸舌變化是由非電機(jī)側(cè)開(kāi)始向外部逐漸的傾斜，非電機(jī)側(cè)對(duì)應(yīng)的蝸舌半徑R2保持不變，電機(jī)側(cè)的蝸舌半徑R1大于非電機(jī)側(cè)的蝸舌半徑R2，蝸舌部位的傾斜線與離心風(fēng)機(jī)的軸向方向的夾角也為θ。由于尺寸限制，多翼離心風(fēng)機(jī)的蝸舌半徑最大能取到45mm，而原平蝸舌半徑為16mm。

表1為傾斜蝸舌的方案設(shè)定，在最佳蝸殼寬度下分別采用傾斜蝸舌一和傾斜蝸舌二的方式設(shè)計(jì)傾斜蝸舌，保持蝸殼一側(cè)蓋板的蝸舌半徑為16mm，增加另外一側(cè)的蝸舌半徑分別為26mm、36mm、45mm。

表1　傾斜蝸舌方案表

圖8給出了抽油煙機(jī)的風(fēng)量和效率隨著內(nèi)部多翼離心風(fēng)機(jī)蝸舌傾角不斷增大的變化規(guī)律。分析圖8可以發(fā)現(xiàn)：在兩種傾斜蝸舌的變化方式下，抽油煙機(jī)的風(fēng)量和效率都隨著蝸舌傾角的增加而呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。其中，對(duì)采用傾斜蝸舌一的多翼離心風(fēng)機(jī)，在最大蝸舌傾角為7.67°時(shí)抽油煙機(jī)的風(fēng)量和效率分別為20.52m3/min和0.561，風(fēng)量相比平蝸舌時(shí)減少了0.87％，效率相比平蝸舌時(shí)降低了0.008。對(duì)采用傾斜蝸舌二的多翼離心風(fēng)機(jī)，在最大蝸舌傾角為7.67°時(shí)，抽油煙機(jī)的風(fēng)量和效率為20.46 m3/min和0.562，相比于平蝸舌分別減少了1.16％和0.007，其中風(fēng)量的變化幅度相較于傾斜蝸舌一時(shí)稍大，而效率的變化幅度卻比傾斜蝸舌一小。但從總體上來(lái)說(shuō)，隨著兩種傾斜蝸舌方式的蝸舌傾角的變化，抽油煙機(jī)的風(fēng)量和效率變化并不大。

圖9給出了抽油煙機(jī)的比A聲壓級(jí)隨著多翼離心風(fēng)機(jī)蝸舌傾角的變化規(guī)律。分析圖9可知，采用不同傾斜蝸舌型式的多翼離心風(fēng)機(jī)比A聲壓級(jí)均隨著蝸舌傾角的增大不斷的減小，開(kāi)始階段，比A聲壓級(jí)隨著蝸舌傾角的增大快速降低；隨后，比A聲壓級(jí)降低的速度逐漸的減緩。當(dāng)采用傾斜蝸舌一的形式變化蝸舌傾角，在最大蝸舌傾角7.67°時(shí)，抽油煙機(jī)的比A聲壓級(jí)取得最小值25.02dB，相比于平蝸舌時(shí)減小了2.73dB。而采用傾斜蝸舌二的形式變化蝸舌傾角，在最大蝸舌傾角7.67°時(shí)，抽油煙機(jī)的比A聲壓級(jí)取得最小值24.05dB，相比于平蝸舌降低了3.70dB。蝸舌傾斜式布置能夠改變多翼離心風(fēng)機(jī)蝸舌處的壓力和速度分布，有助于降低多翼風(fēng)機(jī)的基頻噪聲，這也是抽油煙機(jī)比A聲壓級(jí)降低的原因。同時(shí)可以發(fā)現(xiàn)：在相同的蝸舌傾角下，傾斜蝸舌二抽油煙機(jī)的比A聲壓級(jí)均小于傾斜蝸舌一所對(duì)應(yīng)的比A聲壓級(jí)，這一現(xiàn)象應(yīng)該是與雙吸多翼離心風(fēng)機(jī)的兩個(gè)不等寬度葉輪有關(guān)。

綜合分析抽油煙機(jī)的氣動(dòng)性能和比A聲壓級(jí)的變化時(shí)可以發(fā)現(xiàn)：傾斜蝸舌能夠有效的降低抽油煙機(jī)的比A聲壓級(jí)，并且對(duì)抽油煙機(jī)的氣動(dòng)性能的影響很??；相同傾斜蝸舌型式下，較大的蝸舌傾角的降噪效果優(yōu)于較小的蝸舌傾角；在同樣的蝸舌傾角下，傾斜蝸舌二的蝸舌變化型式的降噪效果優(yōu)于傾斜蝸舌一的蝸舌變化型式。

4　試驗(yàn)驗(yàn)證

按照中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/ T17713-2011，我們對(duì)上述優(yōu)化得到的最終方案進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證，最終方案的蝸殼寬度B=180mm，傾斜蝸舌選用傾斜蝸舌二的型式，蝸舌傾角為最大角度7.67°。

4.1試驗(yàn)裝置

本次抽油煙機(jī)的性能試驗(yàn)包括抽油煙機(jī)的氣動(dòng)性能測(cè)試和抽油煙機(jī)的噪聲測(cè)試。因此本次的試驗(yàn)裝置主要有待測(cè)抽油煙機(jī)整機(jī)、抽油煙機(jī)空氣性能試驗(yàn)裝置和抽油煙機(jī)噪聲測(cè)試設(shè)備。其中圖10～圖12分別表示待測(cè)抽油煙機(jī)、空氣性能試驗(yàn)裝置、消音室。

4.2試驗(yàn)結(jié)果

對(duì)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行性能試驗(yàn)，具體的結(jié)果見(jiàn)表2。

表2　抽油煙機(jī)優(yōu)化結(jié)果的試驗(yàn)和模擬數(shù)據(jù)表

試驗(yàn)中對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，使其風(fēng)量達(dá)到17m3/min，并測(cè)量風(fēng)量為17m3/min時(shí)的A聲壓級(jí)噪聲。對(duì)比優(yōu)化結(jié)果的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和模擬數(shù)據(jù)1，不同的轉(zhuǎn)速造成試驗(yàn)與模擬存在較大的誤差，風(fēng)量相差3.46m3/min，對(duì)比兩者的比A聲壓級(jí)，相差5.52dB。對(duì)比優(yōu)化結(jié)果的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和模擬數(shù)據(jù)2，在相同的轉(zhuǎn)速下，抽油煙機(jī)的風(fēng)量差距很小，模擬值僅比試驗(yàn)值大0.69m3/min，相比大4.06％。而比A聲壓級(jí)的誤差應(yīng)該是由于氣動(dòng)噪聲的數(shù)值模擬還不能完全的對(duì)噪聲進(jìn)行定量的分析，只能夠做定性的噪聲預(yù)測(cè)。

5　結(jié)論

本文采用數(shù)值模擬的方法，研究了增加蝸殼寬度、傾斜蝸舌對(duì)抽油煙機(jī)氣動(dòng)性能及比A聲壓級(jí)的影響。結(jié)果顯示：

1）蝸殼結(jié)構(gòu)對(duì)抽油煙機(jī)的比A聲壓級(jí)有重要的影響，存在最佳的蝸殼寬度使得抽油煙機(jī)的比A聲壓級(jí)最小。

2）增加蝸殼寬度，抽油煙機(jī)的全壓、效率稍微下降，但總體氣動(dòng)性能變化不大。

3）兩種傾斜蝸舌的型式都能夠有效地降低抽油煙機(jī)的噪聲，但是傾斜蝸舌二的降噪效果更優(yōu)；且在采用傾斜蝸舌降噪時(shí)，蝸舌傾角越大降噪效果越好。

4）試驗(yàn)結(jié)果表明本文對(duì)于抽油煙機(jī)氣動(dòng)性能的數(shù)值模擬結(jié)果比較可靠。

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■本文采用Ansys Fluent計(jì)算流體軟件對(duì)抽油煙機(jī)的內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，通過(guò)改變多翼離心風(fēng)機(jī)蝸殼寬度和傾斜蝸舌的尺寸、型式，研究了蝸殼結(jié)構(gòu)對(duì)抽油煙機(jī)氣動(dòng)性能以及比A聲壓級(jí)的影響。研究結(jié)果顯示：在給定范圍內(nèi)存在最佳蝸殼寬度，使得抽油煙機(jī)的比A聲壓級(jí)最小，而氣動(dòng)性能變化不大；兩種不同的傾斜蝸舌型式都能夠有效地降低抽油煙機(jī)的氣動(dòng)噪聲，但是傾斜蝸舌二的降噪效果更好；在采用傾斜蝸舌降噪時(shí)，蝸舌傾角越大降噪效果越好。

■多翼離心風(fēng)機(jī)；比A聲壓級(jí)；傾斜蝸舌；蝸殼寬度；氣動(dòng)性能

NumericalOptim ization of the Volute of a Multi-blade Centrifugal Fan in Range Hood

Chen Cong-cong，Geng Wen-qian，Li Jing-yin/School of Energy and Power Engineering，Xi'an Jiaotong University LeiLe/AVICQinganGroup Co.，LTD.

Numerical simulations of the flow field in a range hood were carried out using ANSYS FLUENT.Different volutes widths，volutes tongue sizesand shapeswere generated tostudy the influenceofvolute configuration on the aerodynamic performance and specific A-weighted sound pressure level of the range hood.The results show that there exists an optimal volute width corresponding to the lowest specific A-weighted sound pressure level without an evident change in aerodynamic performance.The aerodynamic noise of rang hood can be reduced effectively by two types of inclined volute tongue，but the effect of the second type is better. Additionally，the greater the inclined angle becomes the lowernoise the fan.

multi-blade centrifugal fan；specific A-weighted sound pressure level；inclined volute tongue；volute width；aerodynamic performance

TH432；TK05

A

1006-8155（2016）04-0045-07

10.16492/j.fjjs.2016.04.0208

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（51276137）

2015-12-22陜西西安710049